[發明專利]一種寬范圍軟開關直流變換電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201710691684.8
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107276418B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 李倫全;劉嘉鍵;燕沙;鄭車曉
• 申請（專利權）人: 深圳市保益新能電氣有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/48
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種寬范圍軟開關直流變換電路，其特征在于：包括第一及第二串聯諧振逆變電路、第一及第二高頻隔離變壓器、整流電路和控制器；所述第一及第二串聯諧振逆變電路的輸入端用于與直流源連接，所述第一及第二串聯諧振逆變電路的兩個輸出端分別與第一及第二高頻隔離變壓器的原邊的兩端連接，所述第一及第二高頻隔離變壓器的副邊串聯后與接入所述整流電路，所述控制器向所述第一及第二串聯諧振逆變電路輸入控制信號，所述整流電路的兩個輸出端用于與負載連接；所述控制器根據變換電路的預定電壓比例判斷輸入電壓乘以變壓器匝比后與實際輸出電壓的實際比例的高低，從而控制串聯諧振逆變電路的開通時序使第一串聯諧振逆變電路與第二串聯諧振逆變電路工作于錯相位模式或者同相位模式；

所述實際比例為(V_IN-TRAn_TRA+V_IN-TRBn_TRB)/V_out；其中，V_IN-TRA為所述第一高頻隔離變壓器的輸入電壓，n_TRA為所述第一高頻隔離變壓器的匝數比，V_IN-TRB為所述第二高頻隔離變壓器的輸入電壓，n_TRB為所述第二高頻隔離變壓器的匝數比，V_out為變換電路的實際輸出電壓；

所述第一高頻隔離變壓器的原邊的線圈匝數與所述第二高頻隔離變壓器的原邊的線圈匝數相同，所述第一高頻隔離變壓器的副邊的線圈匝數與所述第二高頻隔離變壓器的副邊的線圈匝數的比值范圍為0.5至2，從而實現最佳功率傳輸和提高利用率。

2.如權利要求1所述的寬范圍軟開關直流變換電路，其特征在于：

第一串聯諧振逆變電路包括兩個高頻開關管(Q3A、Q4A)、第一驅動電路、第一濾波電容、第一諧振電容和第一諧振電感，所述高頻開關管(Q3A)的源極連接所述高頻開關管(Q4A)的漏極，所述第一諧振電容的一端與所述第一濾波電容的一端連接，所述高頻開關管(Q3A)的漏極與所述第一濾波電容的另一端連接，所述高頻開關管(Q4A)的源極與所述第一諧振電容的另一端連接，第一高頻隔離變壓器的一個輸出端通過所述第一諧振電感連接到所述高頻開關管(Q3A)與所述高頻開關管(Q4A)的中間點，所述第一高頻隔離變壓器的另一個輸出端與所述第一諧振電容與所述第一濾波電容的中間點連接，所述第一驅動電路與所述高頻開關管(Q3A)和所述高頻開關管(Q4A)連接；

第二串聯諧振逆變電路包括兩個高頻開關管(Q3B、Q4B)、第二驅動電路、第二濾波電容、第二諧振電容和第二諧振電感，所述高頻開關管(Q3B)的源極連接所述高頻開關管(Q4B)的漏極，所述第二諧振電容的一端與所述第二濾波電容的一端連接，所述高頻開關管(Q3B)的漏極與所述第二濾波電容的另一端連接，所述高頻開關管(Q4B)的源極與所述第二諧振電容的另一端連接，第二高頻隔離變壓器的一個輸出端通過所述第二諧振電感連接到所述高頻開關管(Q3B)與所述高頻開關管(Q4B)的中間點，所述第二高頻隔離變壓器的另一個輸出端與所述第二諧振電容與所述第二濾波電容的中間點連接，所述第二驅動電路與所述高頻開關管(Q3B)和所述高頻開關管(Q4B)連接；

所述第一串聯諧振逆變電路與所述第二串聯諧振逆變電路并聯；或者，所述第一串聯諧振逆變電路與所述第二串聯諧振逆變電路串聯。

3.如權利要求1或2所述的寬范圍軟開關直流變換電路，其特征在于：第一串聯諧振逆變電路、第二串聯諧振逆變電路、第一高頻隔離變壓器和第二高頻隔離變壓器的數量均為至少一個；所述整流電路的整流元件為高頻整流二極管或者具備反向并聯二極管的高頻開關管；所述第一及第二串聯諧振逆變電路的形式包括半橋式電路和全橋式電路；所述整流電路的整流方式包括倍壓整流和全橋整流；直流源的形式包括直流電源、電池和交流整流變換后的電源。